计算机行业深度分析：IBM Watson：全球认知计算领先者

1 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 IBM Watson：全球认知计算领先者  牵手全球人工智能皇冠上的“明珠”-沃森 肩负IBM转型重任。2006年启动研发的IBM沃森机器人早在2011年著名电视问答竞赛中击败人类，并近年率先在医疗和金融领域商业化落地。IBM在2014年甚至专门投资10亿美元为专门成立沃森事业集团（IBM百年历史上仅发生4次，每次均处于重大转型关口），IBM的CEO预计沃森在未来10年内，将带来每年100亿美元的年收入，并在今年CES展上公开表示“IBM已经不再是一家硬件公司或软件公司，而已经转型为一家认知解决方案云平台公司”，法国农业信贷银行预测沃森收入将在2018年占到IBM总收入的12%以上。  沃森在医疗领域不断完善战略布局，医疗智能决策市场空间超万亿。IBM在2015年四月专门设立Watson Health后，全面加强在医疗数据方面布局，先后收购了包括Explorys（一家可以查看5000万份美国患者病例的分析公司）和Phytel（提供云计算软件，可以把各种类型的健康数据进行处理，为医生提供数据方面的分析）在内数家医疗数据公司，并在8月6日宣布以10亿美元的价格收购医疗影像公司Merge Healthcare公司。据WinterGreen Research估计，到2019年，随着新的认知计算技术的发展，全球医疗决策支持市场的价值就将增加到2000多亿美元。  沃森在慢性病管理、攻克癌症等方面应用已初露锋芒。IBM一方面与苹果、Johnson & Johnson和Medtronic建立合作关系，并携手美敦力改善糖尿病疾病管理，开发实时动态的个性化糖尿病治疗和管理方案，同时美国和加拿大的14家肿瘤中心将部署沃森(Watson)计算机系统，根据患者的肿瘤基因选择适当的治疗方案；另一方面与美国第二大连锁药店CVS合作获得海量患者行为信息、临床数据、购药数据和保险数据等，通过对相关指标和用户行为的分析，来预测其健康状况。  沃森在其他领域应用落地进展迅猛。除医疗行业，沃森已经在金融、客服、餐饮、社交、法律等行业应用落地。在今年CES展上软银机器人部门主管Kent Yoshida和IBM首席执行官罗睿兰在CES上共同推出Watson版人形机器人Pepper，因此首批基于沃森技术的机器人将在酒店和零售环境中进行试点,取代当前无趣的自助销售设备，同时沃森将获得云智能服务的收入。  投资建议：沃森广泛的商业应用场景向我们具体形象地展现了人工智能的广阔前景。随着人工智能的发展，用户对智能服务的需求将越来越多，越来越广。人工智能技术，被我国科技界视为实现弯道超车的一次难得的历史机遇，我们继续坚定看好人工智能这一未来最重要的产业方向，重点推荐标的：思创医惠（与全球人工智能领军企业IBM合作）,东方网力（视频大数据龙头，参股全球领先的家用机器人和安防机器人）,科大讯飞（"讯飞超脑"进军认知智能制高点）,汉王科技（人脸识别、读写识别等领域领军企业），东方国信（大数据智能分析龙头），佳都科技（旗下云从科技的人脸识别技术已经在金融行业应用）。  风险提示：产业发展不及预期。 Tabl e_Title 2016年01月14日 计算机 Tabl e_Bas eI nfo 行业深度分析 证券研究报告 投资评级 领先大市-A 维持评级 Tabl e_FirstStoc k 首选股票 目标价 评级 300078 思创医惠 50.00 买入-A 002230 科大讯飞 50.00 买入-A 300367 东方网力 80.00 买入-A 002362 汉王科技 22.00 买入-A 600728 佳都科技 50.00 买入-A Tabl e_Chart 行业表现 资料来源：Wind资讯 % 1M 3M 12M 相对收益 -0.50 -6.62 -5.13 绝对收益 -15.47 -13.97 -15.02 胡又文 分析师 SAC执业证书编号：S1450511050001 huyw@essence.com.cn 021-68766271 吕伟 报告联系人 lvwei@essence.com.cn 相关报告 食品追溯纲领性文件发布，食品安全风渐起 2016-01-13 2015年报前瞻 ——计算机行业周报 2016-01-10 人工智能成为CES展的“主角”—计算机行业周报（2016.1.3） 2016-01-03 计算机行业快报 2015-12-28 风生水起云计算—计算机行业周报（20151227） 2015-12-27 -10%23%56%89%122%155%188%2015-012015-052015-09计算机 沪深300 行业深度分析/计算机 2 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 单击此处输入文字。 1.开发背景 IBM认为我们正在进入拥有巨大机遇的的认知计算时代。在可编程和制表时代后，认知计算代表着巨大的进步。这个新时代对于系统如何构建以及如何与人类交互带来了根本性的差异。在可编程系统时代，人类完成大多数发指令任务，传统可编程系统“吃进”数据，而且其结果基于真人预编程的处理。而认知时代是指自我思考：如何收集信息，如何访问信息并且做出决策。基于认知计算的系统积累知识，并且学习和理解自然语言，进行论证，并且比传统可编程系统更自然地与真人交互。IBM最新的人工智能系统Watson，正是在这样背景下诞生。 图1：沃森开创了IBM人工智能新时代 数据来源：IBM,安信证券研究中心 发现、交流和决策是认知计算的三个主要能力领域。 图2：认知计算的三个能力领域 数据来源：IBM商业价值研究院，安信证券研究中心 交流能力领域，人和机器的合力要比各自孤军奋战更加高效。通过提供专家级援助和理解的能力，以沃森为代表的系统从根本上改变了人类和系统交互的方式，并且大大扩展了人类的能力。与人类的大脑类似，沃森系统首先要构建它们自己以及周围世界的模式。这个世界由系统本身、从信息主体中吸取的知识和系统的用户组成。模式包括系统的世界中多个实体之间的上下文关系，这些关系使其能够形成假设和论据。因此，这 行业深度分析/计算机 3 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 些系统能够与真人进行深入的对话。围绕这个能力领域已经形成了一些经过验证的重要能力。将来，预计越来越多的特定领域问答(Q&A)系统将会出现。这些系统通过开发深入的领域洞察，并以及时、自然和适用的方式将这些信息提供给人们，从而提供专家级援助。这时，认知系统扮演了助理的角色 － 这位助理不知疲倦，能够分析海量的结构化和非结构化信息，能够对比模糊、甚至自相矛盾的数据，而且能够学习。在这种合作关系中，人和机器的合力要比各自孤军奋战更加高效。 决策能力领域，目前认知计算系统更多地扮演顾问的角色。沃森认知计算系统有决策能力，认知系统所做决策基于证据，并且根据新信息、成果和行动持续演变。沃森系统所做的决策是没有偏见的，然而人类需要某些标准才能真正信任它们的决策。目前，认知计算系统更多地扮演顾问的角色，它们向真人用户建议一组选项，而最终决策由真人用户做出。对认知系统决策能力的信任取决于查询能力和追踪能力(以审查为何做出特定决策)，也取决于系统响应的最高臵信度分数。臵信度分数是由系统生成的定量值，代表了对多个选项进行评估后得出的最终决策的优点。 发现能力领域，大数据时代发现能力显得至关重要。 发现是认知能力的体现，沃森系统可以发掘即使最聪明的人类也难以发现的洞察。发现涉及到寻找洞察和连接，以及理解全球范围内可用的海量信息。由于数据不断增长，市场对系统提出的明确需求，即帮助比人类自身更有效地利用信息。尽管仍处于初级阶段，但某些发现能力已经突显，而且未来应用的价值主张非常有吸引力。沃森这一能力在某些具体领域已经取得了进展，例如在科学资料非常充足的医疗研究领域。 图3：IBM携手多家巨头为沃森构建了丰富的大数据资源生态 数据来源：IBM,安信证券研究中心 六大因素将推动认知计算的发展：1、社会对更智能的机器的需求会越来越大，而且对于通过个人移动设备接入这些机器的渴望也逐步提高；2、自然语言处理、神经形态计算机、无人监管的机器学习算法(即深入学习)和虚拟现实设备等技术进步可在这一演进过程中提供帮助；3、认知计算的经济价值已经初步显现；4、随着信息爆炸的数量级不断增长，认知计算可能需要被迫更快地演进，因为没有人能够处理这么多的信息；5、认知计算在各领域中的更广泛采用可能需要政策的改进(例如数据共享、数据安全和隐私)；6、推动认知计算能力进步和实施认知系统需要独特的技能组合，例如机器学习专家和语言处理科学家。 行业深度分析/计算机 4 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 图4：六大因素将推动认知计算的发展 数据来源：IBM商业价值研究院，,安信证券研究中心 目前以沃森为代表的认知计算的演进方向：1、目前的认知系统在性质上主要处于被动状态，而且要求真人模拟动作才能生成输出或响应；2、目前的认知系统主要是受过训练的系统(受监督的学习)，可能需要大量人力而且很耗时，未来的认知系统将采用更好的无人监督式学习方法；3、目前的认知系统主要采用自然语言文本开展工作，未来几代的认知系统将能够处理除文本之外的多种介质(例如音频、图片、视频)；4、未来的认知计算应该与物联网、社交媒体等融入我们的日常生活中；5、认知系统将全面走向云端和并增强扩展能力。 图5：认知计算的五个演进维度 数据来源：IBM商业价值研究院，,安信证券研究中心 2.组成及功能 沃森初始由90台IBM服务器、360个计算机芯片驱动组成，是一个有10台普通冰箱那么大的计算机系统。它拥有15TB内存、2880个处理器、每秒可进行80万亿次运算（这是目前的情况）。这些服务器采用Linux操作系统。IBM为沃森配臵的处理器是Power 7系列处理器，这是当前RISC（精简指令集计算机）架构中最强的处理器。它采用45nm工艺打造，拥有八个核心、32个线程，主频最高可达4.1GHz，其二级缓存更 行业深度分析/计算机 5 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 是达到了32MB。到2014年1月，Watson的速度提高了24倍，性能增强了2,400%，而体积减小了90%。IBM已经将Watson技术作为云计算环境中的一个开发平台，可激发创新，并且构建一个由创业型软件应用提供商组成的新生态系统。 图6：IBM沃森系统的组成 数据来源：IBM,安信证券研究中心 深度问答技术是沃森核心技术基础。沃森存储了大量图书、新闻和电影剧本资料、辞海、文选和《世界图书百科全书》(World Book Encyclopedia)等数百万份资料。每当读完问题的提示后，"沃森"就在不到三秒钟的时间里对自己的数据库"挖地三尺"，在长达2亿页的漫漫资料里展开搜索。沃森是基于IBM"DeepQA"(深度开放域问答系统工程)技术开发的。作为"沃森"超级电脑基础的DeepQA技术可以读取数百万页文本数据，利用深度自然语言处理技术产生候选答案，根据诸多不同尺度评估那些问题。IBM研发团队为"沃森"开发的100多套算法可以在3秒内解析问题，检索数百万条信息然后再筛选还原 成 "答案"输出成人类语言。每一种算法都有其专门的功能。其中一种算法被称为"嵌套分解"算法，它可以将线索分解成两个不同的搜索功能。"沃森"超级计算机与谷歌搜索引擎相比究竟谁更智能？对于这一问题，美国《商业周刊》前科技编辑史蒂芬•贝克尔近日通过分析和比较后认为，"沃森"超级计算机比谷歌更智能，谷歌现在还不能回答问题。谷歌以两种方式信赖于我们人类的大脑：首先，在描述用户的查询请求时，谷歌会让用户像计算机一样去思考，挑选出三或四个最符合计算机意图的消息，形成一个查询结果列表。其次，谷歌会将用户引导